中國空間站建成并轉(zhuǎn)入常態(tài)化運營

2022年12月31日，國家主席習(xí)近平在新年賀詞中鄭重宣布“中國空間站全面建成”。此后，中國空間站轉(zhuǎn)入常態(tài)化運營。中國空間站名為“天宮”，是一個長期在近地軌道運行的空間實驗室。“天宮”由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三艙組成，提供三個對接口，支持載人飛船、貨運飛船及其他來訪航天器的對接和停靠。它運行在高度340公里至450公里的近圓軌道，約每90分鐘繞地球一周。在客觀條件允許的情況下，人們在地球上可以通過觀測設(shè)備一睹其“芳容”。三艙組合體質(zhì)量約68.5噸，額定乘員3人，乘員輪換期間短期可達6人。2022年11月，神舟十五號航天員乘組進駐中國空間站，與神舟十四號航天員乘組“太空會師”。中國空間站從此開啟長期有人駐留模式。

嫦娥六號完成世界首次月背采樣和起飛

2024年6月4日，嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛，先后經(jīng)歷垂直上升、姿態(tài)調(diào)整和軌道射入三個階段，進入環(huán)月飛行軌道。嫦娥六號探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器組成。經(jīng)歷約30天的奔月之旅，嫦娥六號著陸器和上升器組合體在鵲橋二號中繼星支持下，成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)并進行采樣。目前，我國已順利完成探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略目標(biāo)，探月工程四期持續(xù)推進。

“中國太陽”創(chuàng)造新世界紀錄

2023年4月12日，有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）創(chuàng)造新的世界紀錄，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒。這對探索未來的聚變堆前沿物理問題，加快實現(xiàn)聚變發(fā)電具有重要意義。全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置是國家發(fā)展和改革委員會批準立項的“九五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，擁有核心技術(shù)200多項、專利2000余項，匯聚“超高溫”“超低溫”“超高真空”“超強磁場”“超大電流”等尖端技術(shù)。2021年12月30日，全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置實現(xiàn)1056秒的長脈沖高參數(shù)等離子體運行。

“九章三號”量子計算原型機問世

2023年，我國科學(xué)家成功構(gòu)建255個光子的量子計算原型機“九章三號”，再度刷新光量子信息技術(shù)世界紀錄，求解高斯玻色取樣數(shù)學(xué)問題比當(dāng)時全球最快的超級計算機快一億億倍。2020年，我國科學(xué)家團隊成功構(gòu)建76個光子的量子計算原型機“九章”，處理高斯玻色取樣問題的速度比當(dāng)時最快的超級計算機快一百萬億倍，使中國成為全球第二個實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。2021年，科學(xué)家進一步成功研制113個光子的“九章二號”和66比特的“祖沖之二號”量子計算原型機，使中國成為唯一在光學(xué)和超導(dǎo)兩條技術(shù)路線都實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。

“中國天眼”發(fā)現(xiàn)900余顆新脈沖星

截至2024年4月，被譽為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）已發(fā)現(xiàn)900余顆新脈沖星，其中包括120余顆雙星脈沖星、170余顆毫秒脈沖星、80顆暗弱的偶發(fā)脈沖星，極大拓展了人類觀察宇宙視野的極限。位于貴州省平塘縣的“中國天眼”，是世界上最大、最靈敏的單口徑球面射電望遠鏡。2017年10月10日，“中國天眼”宣布發(fā)現(xiàn)6顆新脈沖星。這是我國天文望遠鏡首次發(fā)現(xiàn)脈沖星。自2021年3月31日正式對全球科學(xué)界開放以來，“中國天眼”已經(jīng)幫助美國、荷蘭、澳大利亞等15個國家的研究團隊開展觀測，涉及科學(xué)目標(biāo)漂移掃描巡天、中性氫星系巡天、銀河系偏振巡天、脈沖星測時、快速射電暴觀測等多個領(lǐng)域。

“奮斗者”號坐底馬里亞納海溝

2020年10月10日起，“奮斗者”號赴馬里亞納海溝開展萬米海試，成功完成13次下潛，其中8次突破萬米。同年11月10日，“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底，創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛新紀錄，標(biāo)志著我國在大深度載人深潛領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。2021年3月，“奮斗者”號全海深載人潛水器正式交付。同年8月，“奮斗者”號由“探索一號”科考船搭載從海南三亞出發(fā)，參與執(zhí)行TS21航次深?？瓶既蝿?wù)。2024年3月28日，“探索一號”科考船搭載“奮斗者”號全海深載人潛水器返回海南三亞。

“墨子號”實現(xiàn)1200公里地表量子態(tài)傳輸

2022年，科學(xué)家利用“墨子號”首次實現(xiàn)了地球上相距1200公里兩個地面站之間的量子態(tài)遠程傳輸，向構(gòu)建全球化量子信息處理和量子通信網(wǎng)絡(luò)邁出重要一步。2016年8月16日，我國成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”。2017年6月和8月，“墨子號”先后在國際上首次成功實現(xiàn)千公里級衛(wèi)星和地面之間的量子糾纏分發(fā)、量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)。2020年6月，科學(xué)家利用“墨子號”作為量子糾纏源，向遙遠的兩地分發(fā)量子糾纏，在國際上首次實現(xiàn)了千公里級基于糾纏的量子密鑰分發(fā)，為量子通信走向現(xiàn)實應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。

“神威·太湖之光”屢獲世界超算冠軍

2017年6月19日，在德國法蘭克福召開的ISC2017國際高性能計算大會上，“神威·太湖之光”超級計算機以每秒12.5億億次的峰值計算能力以及每秒9.3億億次的持續(xù)計算能力，第3次獲得世界超級計算機排名榜單TOP500冠軍。同年11月，它以較大運算速度優(yōu)勢輕松蟬聯(lián)冠軍?！吧裢ぬ狻笔鞘澜缡着_峰值運算速度超過10億億次、并行規(guī)模超千萬核的新型超級計算機。整機采用高密度運算超節(jié)點和高流量可擴展復(fù)合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實現(xiàn)全系統(tǒng)高效可擴展與并行運行；采用層次包容、分級自治的軟硬協(xié)同容錯體系，實現(xiàn)整機系統(tǒng)的高可用；通過面向典型應(yīng)用和機器結(jié)構(gòu)的編譯優(yōu)化、自適應(yīng)精細平衡調(diào)度等技術(shù)，實現(xiàn)應(yīng)用軟件的高效運行。

二氧化碳到淀粉人工合成首次實現(xiàn)

我國科學(xué)家首次實現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成，相關(guān)成果2021年9月24日由國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表。研究團隊采用類似“搭積木”的方式，利用化學(xué)催化劑將高濃度二氧化碳在高密度氫能作用下還原成碳一化合物，然后通過設(shè)計構(gòu)建碳一聚合新酶，依據(jù)化學(xué)聚糖反應(yīng)原理將碳一化合物聚合成碳三化合物，最后通過生物途徑優(yōu)化，將碳三化合物又聚合成碳六化合物，再進一步合成直鏈和支鏈淀粉。這一人工途徑的淀粉合成速率是自然界中玉米淀粉合成速率的8.5倍。

穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置獲重大突破

2022年8月12日，穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置實現(xiàn)重大突破，創(chuàng)造場強45.22萬高斯的穩(wěn)態(tài)強磁場，打破已保持了23年之久的45萬高斯穩(wěn)態(tài)強磁場世界紀錄。穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置是國家發(fā)展和改革委員會立項的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，2017年通過國家驗收并正式投入運行，使我國成為美國、法國、荷蘭、日本之后第5個擁有穩(wěn)態(tài)強磁場的國家，為國內(nèi)外170多家科教機構(gòu)提供實驗條件，支持科研人員在物理、化學(xué)、材料、生命、工程技術(shù)等領(lǐng)域開展3000多項前沿研究。

上海光源“看清”微觀世界

上海光源線站工程2024年5月15日通過國家驗收，投入運行后將使上海光源的實驗研究能力實現(xiàn)跨越式提升。上海光源是中國大陸第一臺第三代同步輻射光源，2009年5月正式對用戶開放。上海光源猶如一臺“超級顯微鏡”， 借助它產(chǎn)生的高品質(zhì)同步輻射光，可以“看清”微觀世界，揭示物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)生成及演化機制。上海光源線站工程在上海光源已有基礎(chǔ)上新建了16條性能先進的光束線站，拓展了光源性能，建立了用戶輔助實驗室和用戶數(shù)據(jù)中心等，為生命科學(xué)、材料科學(xué)、化工催化等學(xué)科領(lǐng)域的科研攻關(guān)提供有力支撐。

錦屏地下實驗室投入科學(xué)運行

2023年12月7日，中國錦屏地下實驗室二期極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設(shè)施土建公用工程完工。這標(biāo)志著世界最深、最大的極深地下實驗室正式投入科學(xué)運行。錦屏大設(shè)施位于四川省涼山彝族自治州錦屏山地下2400米處，總?cè)莘e33萬立方米。實驗室宇宙線通量僅為地表的一億分之一，具備“極低環(huán)境氡析出”“極低環(huán)境輻射”“超低宇宙線通量”“超潔凈空間”等多種優(yōu)勢，是開展暗物質(zhì)研究的絕佳場所。

責(zé)任編輯：楊文博 校對：楊文博